Labile and humified soil organic carbon in management systems with succession soybean-corn in Savannah

O estudo do carbono (C) orgânico do solo por meio de suas frações lábeis, microbiológicas e humificadas visa obter informações sobre estabilidade e localização da matéria orgânica (MOS), bem como sua quantidade e qualidade em sistemas de uso do solo. Várias metodologias têm sido desenvolvidas com o intuito de melhor compreender a importância da MOS por meio de diferentes frações. No entanto, os diversos procedimentos analíticos para determinação de frações lábeis da MOS precisam ser avaliados e comparados em solos sob sistemas de manejo em experimentos de longa-duração. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do manejo do solo baseado em sistemas de preparo, plantas de cobertura e adubação fosfatada nos teores de C em frações lábeis e humificadas, bem como a atividade enzimática. O solo foi cultivado por 11 anos na sucessão soja-milho. O experimento foi iniciado em 1999 em um Latossolo Vermelho argiloso com teor de fósforo (P) adequado para obtenção de 80 a 90 % de rendimentos potenciais de culturas anuais. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com parcelas divididas, com três sistemas de manejo do solo (sistema de preparo convencional com milheto – SPCml, sistema plantio direto com milheto – SPDml e sistema plantio direto com mucuna-preta - SPDmc) nas parcelas e duas doses de P (0 e 100 kg ha-1 ano-1 de P2O5 na forma de superfosfato triplo, aplicados no sulco de semeadura - P0 e P1, respectivamente) nas subparcelas. Amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0–5, 5–10 e 10–20 cm de profundidade e determinados os teores de carbono orgânico total (COT), carbono orgânico particulado (COP), carbono da biomassa microbiana (CBM), das frações oxidáveis F1+F2, carbono lábil (CL) e da matéria orgânica leve (CMOL) e o carbono das frações ácido fúlvico livre (AFL) ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e da humina (HU). O SPD, de modo geral, promoveu estratificação das frações de C avaliadas, enquanto o SPC promoveu uma distribuição mais homogênea nas camadas de solo. As principais alterações ocorreram na camada superficial (0-5 cm), onde de maneira geral, o SPDml apresentou os maiores valores de C das frações estudadas. As frações lábeis, humificadas e a atividade enzimática apresentaram sensibilidade ao manejo do solo, com teores reduzidos no SPCml. A adubação fosfatada por 11 anos promoveu acúmulo de C em suas diferentes frações no solo, independentemente do sistema de preparo e das plantas de cobertura. Em relação ao SPD, de maneira geral, aquele com planta de cobertura milheto, promoveu os maiores teores de C nas diferentes frações. As frações humificadas representaram, em média, 80% do COT, sendo 11% AFL, 24% AF, 13% AH e 32% HU. Entre as frações lábeis, o COP correspondeu em média a 14% do COT e as demais frações, CL, CMOL e CBM corresponderam em média a 11, 4 e 2% do COT, respectivamente, independente dos sistemas de manejo e da dose de P aplicada. Em relação a facilidade metodológica de determinação e relação com o método referência que é o COP, a fração CL pode ser considerada como o melhor indicador de labilidade do COT. Verificou-se elevada correlação positiva entre todas as frações lábeis da MOS. _________________________________________________________________________________ ABSTRACTThe study of soil organic carbon (C) through its labile, microbiological and humified pools aim to get information on location and stability of soil organic matter (SOM), as well as their quantity and quality under land-use systems. Several methodologies have been developed in order to better understand the importance of MOS through different fractions. However, the various analytical procedures for determination of labile SOM need to be evaluated and compared in soils under management systems on long-term experiments. The aim of this study was to evaluate the effect of soil management based on tillage systems, cover crops and phosphate fertilizer on C content in labile and humified and enzyme activity. The soil was cultivated for 11 years in succession soybean-corn. The experiment was installed in 1999 in an Oxisol with phosphorus (P) suitable for obtaining 80-90% of potential yields of annual crops. The experimental design was a randomized block with split plots with three soil tillage systems (conventional tillage with millet - SPCml, no-tillage with millet - SPDml and no-tillage with velvet bean - SPDmc) in plots and two P levels (0 and 100 kg ha-1 yr-1 of P2O5 as triple superphosphate, applied at sowing - P0 and P1, respectively) in subplots. Soil samples were collected at 0-5, 5-10 and 10-20 cm deep and determined the levels of total organic carbon (COT), particulate organic carbon (COP), microbial biomass carbon (CBM), the oxidizable fractions F1+F2, labile carbon (CL) and light organic matter (CMOL) and carbon fractions of free fulvic acid (AFL) fulvic acid (AF), humic acid (AH) and humin (HU). The SPD, in general, promoted stratification of C fractions, while the SPC promoted a more homogeneous distribution in soil layers. The main changes occurred in the surface layer (0-5 cm), where in general, the SPDml presented the highest values of C fractions studied. The labile and humidified C fractions and enzymatic activity showed sensitivity to soil management, with reduced levels in SPCml. Phosphorus fertilization for 11 years promoted accumulation of C in its different fractions in soil, regardless of tillage and cover crops. Regarding the SPD, in general, the one with cover crop millet, showed the highest C content in different fractions. Humified fractions accounted for 80% of the COT. Among the labile fractions, COP corresponded to 14% of the TOC and the other fractions, CL, CMOL and CBM represented about 11, 4 e 2% COT, respectively, independent of management systems and dose of P applied. The CL fraction was considered the best indicator of labile soil organic carbon, given its relative ease and methodological relationship with the reference method. There were high positive correlations between all labile fractions